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随着移动通信网络朝着更高的速率、更大的系统容量发展以及本地服务需求的急剧增长,如何在有限的带宽资源中实现高速率和大容量成为了业界研究的重点。为更加有效地利用带宽资源、提高网络容量,同时也为了保证本地服务的通信质量与安全,3GPP提议将D2D通信(Device-to-Device communication)作为底层网络应用到ⅠMT-Advanced蜂窝网络中,旨在增加系统的频谱利用效率、减轻基站的负荷、降低终端和基站的发射功率、提升整体吞吐量。本文考虑的是LTE终端直通系统,对D2D用户进行模式选择和资源分配时所面临的一些问题展开了探索性的研究。首先研究了D2D用户的动态资源分配策略。D2D通信技术可以增加蜂窝系统的频谱利用效率、降低终端和基站的发射功率。然而,由于D2D用户在复用蜂窝用户的信道时有可能会产生很大的干扰,因此在蜂窝网络中使用D2D通信技术需要考虑到干扰这一问题。D2D链路和蜂窝链路之间的干扰有两类,一类是蜂窝通信对D2D通信造成的干扰,另一类是D2D通信对蜂窝通信造成的干扰。针对D2D通信的干扰管理,通常有模式选择和资源分配两类方法。若通过模式选择来进行干扰管理,只能对是否产生干扰进行管理,而干扰大小的管理就需要通过资源分配来进行。本文研究了单个蜂窝系统内含有多个上行蜂窝用户和多对D2D用户情况下的资源分配问题,首先考虑了蜂窝用户和D2D用户独立分配资源场景下的资源分配方案,然后将该方案拓展至蜂窝用户和D2D用户联合分配资源的场景。本文提出的蜂窝系统中D2D用户的动态资源分配方法能使得系统内能接入的D2D用户数最多,同时D2D通信产生的干扰也控制在了一个较小的值。然后研究了D2D用户的联合模式选择和资源分配方法。在D2D用户的动态资源分配问题的研究中,我们假设所有的D2D用户都已经经过了模式选择。事实上,针对D2D通信的干扰管理,通常有模式选择和资源分配两类方法,如果能够联合考虑模式选择、资源分配,那么系统的资源将被更充分地利用,蜂窝链路与D2D链路间干扰也将得到更好的协调。本文首先建立了联合优化模式选择与资源分配这一问题的模型,在这一模型中同时考虑了蜂窝模式、专用信道模式、复用信道模式三种模式。然后根据系统空闲可用信道和系统信道需求之间的关系,分成三种情况并讨论了各情况下D2D用户的模式选择和资源分配算法。本文提出的联合模式选择和资源分配算法以系统资源需求与供应为依据,为不同信道需求与供应情况下的D2D用户的模式选择和资源分配提供不同的算法,使得总信道供应足够情况下的模式选择和资源分配算法更为简单。此外,该算法在信道供应不足情况下,分为复用信道选择、确保每一对D2D用户接入、信道预分配、模式和资源分配等几个步骤,从而避免了D2D用户无法接入、信道利用不充分等情况,也避免了穷举搜索最优的模式和资源分配的高算法复杂度。